L'antenne sloper
sous tous ses angles

L'antenne sloper - ou antenne HF inclinée - arrive à la rescousse lorsque l'espace manque pour installer horizontalement une antenne HF monobande de type dipôle.

On peut bien s'incliner devant le manque d'espace, mais il ne faut pas capituler pour autant!

La sloper a déjà été brièvement mentionnée dans la page sur les antennes pour espaces restreints, ailleurs sur ce site. Voici maintenant plus de détails sur les différentes formes utiles que cette antenne pourra prendre.

Ces configurations vous permettront de profiter pleinement du peu d'espace dont vous disposez. Il y en aura au moins une qui conviendra à votre situation.

Chacune des solutions suivantes vous procurera un rendement intéressant.

L'antenne sloper classique

La version classique de l'antenne sloper est une antenne quart de longueur d'onde, basculée "tête en bas", alimentée par le haut et s'éloignant de son point d'attache supérieur vers le sol, en angle, à partir de son point d'attache.

L'antenne sloper 1/4 de longueur d'onde classique.

Pour compléter le circuit RF, la contrepartie de l'antenne requiert une connexion à une tour métallique surmontée d'une antenne HF de type yagi. Ce dernier sert de réactance capacitive (capacity hat) pour l'antenne. C'est la contrepartie de l'antenne qui complète l'autre portion de la demi-longueur d'onde totale de l'antenne. La tour, quant à elle, sert à la fois de réflecteur et de connexion à la terre.

Le fil conducteur central du câble coaxial est connecté directement à l'antenne. Le blindage du câble coaxial est, quant à lui, connecté au pied de l'antenne yagi.

Si le pylône est fait de bois, le yagi doit être relié, avec un fil de gros calibre, à une tige mise en terre au pied du pylône.

Il est critique d'empêcher l'eau et l'humidité de pénétrer dans le câble coaxial. Une façon serait de bien arrimer le câble coaxial au haut de la tour puis de le recourber vers le bas pour, ensuite, effectuer les connexions à l'antenne et à la tour. Ensuite, il faut colmater le bout du câble coaxial avec du Coax-Seal™ ou un produit équivalent. Profitez-en pour protéger (de l'oxydation) la connexion à la tour.

Mise à la terre critique

La mise à la terre de la tour métallique, ou du yagi, doit être de très bonne qualité. Par exemple: une tige de 3 mètres (10 pieds) en copperweld, avec un tuyau de cuivre - aplati à chaque bout - pour connecter la tour à la tige.

J'ai constaté, après de multiples expériences au fil des ans, que la performance d'une antenne quart de longueur d'onde mise à la terre - qu'il s'agisse d'une verticale ou d'une antenne sloper (inversée, "tête en bas") - dépend fortement de la conductivité et des qualités diélectriques du sol sou l'antenne.

Pour illustrer, la performance sera:

  • excellente sur eau salée (mer, océan);
  • très bonne sur sol marécageux ou sol riche et humide;
  • très pauvre sur sol sablonneux.

En outre, les propriétés du sol varieront d'une saison à l'autre! Cela signifie que la performance de l'antenne pourrait passer de très bonne à médiocre, à acceptable . . . et votre humeur aussi!

Les variations de la qualité du sol d'une région à une autre, ainsi que les variations saisonnières, font qu'il n'est pas facile de reproduire le niveau de performance que certains arrivent à obtenir (ou prétendent obtenir ... ) d'une antenne sloper classique.

Elle est, en fait, la moins performante de celles qui sont décrites sur cette page.

Par conséquent, je préfère nettement utiliser des antennes dites équilibrées (balanced), comme des dipôles demi-longueur d'onde et des boucles pleine longueur d'onde. Les qualités du sol ont beaucoup moins d'influence sur la performance de ces types d'antennes.

Les structures requises

L'antenne sloper requiert un seul point d'ancrage élevé. Ce peut être une tour, un grand arbre ou la paroi d'un édifice.

L'autre point d'ancrage, plus loin, devrait être assez haut pour assurer que l'extrémité la plus basse de l'antenne soit à au moins 2,5 mètres au-dessus du sol. Cette hauteur est nécessaire pour des raisons de sécurité, car le voltage RF est très élevé à l'extrémité de l'antenne.

Veuillez noter que j'utilise du câble coaxial RG-8X pour alimenter toutes les antennes décrites sur cette page.

J'utilise également un transformateur d'impédance automatique (tuner) LDG AT-600Pro pour sa très grande efficacité (j’apporterai des précisions sur les "tuners" sur une autre page de ce site).

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La sloper 1/4 de longueur d'onde avec contrepoids

L'antenne sloper quart de longueur d'onde avec contrepoids est, en quelque sorte, une antenne dipôle demi-longueur d'onde . . . un peu "déséquilibrée".

Antenne sloper 1/4 de longueur d'onde avec contrepoids.

L'antenne est inclinée, à partir de son point d'attache élevé, vers son point d'ancrage inférieur, tandis que son "contrepoids" peut pendre à la verticale (à partir du point d'alimentation de l'antenne).

Vous aurez deviné que, si la portion "contrepoids" s'éloignait en angle de l'antenne . . . on obtiendrait éventuellement un "V" inversé! Cette configuration est, d'ailleurs, préférable, si vous disposez de l'espace requis, et ce, même si l'angle est inférieur à 90 degrés entre l'antenne et son "contrepoids" au point d'alimentation.

Dans tous les cas, assurez-vous de maintenir le fil de la portion qui fait contrepoids de l'antenne éloignée de la tour - et du câble coaxial - d'au moins 15 à 30 centimètres.

La portion qui fait contrepoids (10,19m) d'une antenne résonante sur la bande de 40 mètres n'atteindra pas le sol, si une tour de 15 mètres est utilisée.

D'ailleurs, pour des raisons de sécurité, l'extrémité du contrepoids ne devrait jamais se trouver à moins de 2,5 mètres du sol.

Le fil qui sert de contrepoids doit également être bien ancré pour ne pas battre au vent!

Effets secondaires du contrepoids

Bien qu'utile pour compléter le circuit RF de l'antenne, le contrepoids introduit des effets négatifs.

Puisque l'angle entre l'antenne et son contrepoids sera inférieur à 90 degrés, les deux portions de l'antenne auront tendance à interagir entre elles. L'effet principal de cette interaction sera de rendre le patron de radiation relativement imprévisible. Peu importe, parce que l'antenne sloper irradiera tout de même dans presque toutes les directions et sera plus efficace, à ce titre, qu'une antenne verticale, quart de longueur d'onde, au sol, avec ses pertes inévitables dans les radiales!

Je dois néanmoins mentionner que, lorsque la partie contrepoids de l'antenne pend à la verticale, celle-ci aura tendance à capter plus de QRN, et d'interférence électromagnétique, qu'une antenne en "V" inversé ou une antenne dipôle. Mais, à mon avis, c'est un petit prix à payer pour pouvoir installer une antenne HF dans moins d'espace que nécessiterait une "V" inversée ou une antenne dipôle.

La connexion

Cette version de l'antenne sloper peut être alimentée directement (sans balun 1:1) avec un câble coaxial de 50 ohms. Cependant, je recommande:

  • de connecter le fil conducteur central du câble coaxial directement à l'antenne;

  • de connecter le blindage du câble coaxial à la portion qui sert de contrepoids à l'antenne. Bien que réduite, l'interaction entre le contrepoids et le câble coaxial ne sera pas négligeable.

  • d'insérer une bobine d'étranglement RF (RF choke) le long du parcours du câble coaxial, à 1/4 de longueur d'onde de la connexion à l'antenne sinon, à environ 2/3 du chemin entre la connexion à l'antenne et l'entrée dans l'édifice qui abrite votre station radioamateur.

Un balun?

Il est inutile d'utiliser un balun 1:1 pour alimenter cette antenne sloper car:

  • le rôle du balun est de préserver l'équilibre d'une antenne naturellement équilibrée, comme une antenne dipôle, ou un "V" inversé dont l'angle à l'apex est égal ou supérieur à 90 degrés.

  • l'antenne quart de longueur d'onde avec contrepoids est - à cause de l'interaction entre ses deux sections - une antenne qui est irrémédiablement déséquilibrée!

Un tuner?

Il est possible que vous puissiez utiliser cette antenne sans l'aide d'un transformateur d'impédance (tuner). Mais, si le taux d'ondes stationnaires est près de, ou supérieur à 2:1, vous devrez en utiliser un pour protéger votre émetteur.

Énergie RF indésirable

Vous aurez remarqué - sur l'illustration ci-dessus - que la partie contrepoids de l'antenne et le câble coaxial seront plus ou moins parallèles. Par conséquent, le contrepoids induira une certaine quantité d'énergie RF sur le blindage du câble coaxial.

Il faut donc utiliser une bobine d'étranglement RF (RF choke) sur le câble coaxial pour empêcher ce retour indésirable d'énergie RF. Sans cela:

Bobine d'étranglement RF (RF choke) fabriquée avec du câble coaxial RG-8X.Bobine d'étranglement RF (RF choke)
Étrier de ferrite servant à étrangler l'énergie RF parasitaire sur un câble coaxialÉtrier de ferrite pour étrangler l'énergie RF
  • votre tuner risque d'avoir un comportement erratique et peu fiable, ce qui serait dangereux pour votre émetteur;

  • sans tuner, c'est votre émetteur qui subira directement le retour d'énergie RF indésirable. Celle-ci pourrait dépasser sa capacité d'adaptation, ce qui risque de l'endommager.

Ne négligez pas cet aspect.

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L'antenne sloper multibande

Pour ceux et celles d'entre vous qui désirent opérer sur plus d'une bande de fréquences avec la même antenne, la version multibande saura mieux répondre à vos besoins.

J'avoue que c'est cette version que je préfère pour une installation permanente à la station.

Antenne sloper multibande avec contrepoids.

Bien entendu, on peut toujours "forcer" une antenne - qu'elle soit dipôle ou quart de longueur d'onde - à servir sur plus d'une bande, en utilisant un transformateur d'impédance d'antenne (tuner). Mais, cette solution n'est pas très efficace lorsque l'antenne est utilisée sur une autre fréquence que celle à laquelle elle est fondamentalement résonante.

La version multibande d'une antenne sloper, illustrée ci-dessus, sera performante sur plusieurs bandes de fréquences même si, elle aussi, nécessitera l'utilisation d'un tuner pour protéger votre émetteur des variations trop grandes du taux d'ondes stationnaires (T.O.S.).

Les bandes de fréquences couvertes

L'antenne, telle qu'illustrée, est conçue pour être utilisée sur sept (7) bandes HF - soit du 40 mètres au 10 mètres.

Je l'ai construite à l'aide de ruban 450 ohms (ladder line), trois longueurs pour l'antenne et trois longueurs pour le contrepoids. Le fil pour le 15 mètres (21 MHz) est omis, parce que la longueur de fil destinée au 40 mètres couvrira le 15 mètres efficacement sur sa troisième harmonique (3 x 7MHz = 21MHz).

Pour calculer la longueur de fil requis pour chaque bande de fréquences, utilisez simplement la formule générale (approximative) pour déterminer une demi-longueur d'onde physique:

143 / f (MHz) = longueur hors-tout (mètres)

Une fois l’antenne installée dans sa position définitive, si la portion dédiée au 40 mètres résonne à une fréquence trop basse, le fil d'antenne, et celui du contrepoids sont donc trop longs. Il vous faudra réduire la longueur de chacun des fils dédiés au 40 mètres (seulement).

Au lieu de couper les fils, essayez simplement de replier les bouts des fils sur eux-mêmes, d'environ une dizaine de centimètres à la fois, jusqu'à ce que vous obteniez résonance à la fréquence que vous désirez sur la bande de 40 mètres. Pour s'assurer que le repli épouse bien le fil d'antenne (ou celui du contrepoids), il s'agit simplement de torsader le repli sur le fil et utiliser du ruban d’électricien pour le maintenir solidement en place.

Il n'est pas nécessaire d'ajuster la longueur des fils dédiés aux autres bandes de fréquence, sauf, peut-être, les fils dédiés au 10 mètres. En effet, étant donné la largeur du spectre radio (1,700 kHz) de cette bande, il se peut que les fils soient trop longs sur cette bande. Cela dépendra de la fréquence que vous aurez utilisée dans la formule pour calculer la longueur physique hors-tout de la portion dédiée au 10 mètres de l'antenne sloper multibande.

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VE2DPE est membre en règle des organismes suivants:

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Logo de CRALI - Club Radioamateur de Lanaudière inc.